揭秘纳米酶
阎锡蕴 冯静
前言
纳米,是十亿分之一米,是通向微观世界的入口。通过这一入口,人类得以操控物质的基本单元,催生出纳米科技——基于对物质在纳米尺度上结构与性能关系的深刻理解,发展精准操控与功能设计能力的科学体系。纳米科技正在重塑我们构建技术世界的方式。
酶,源自生命,是高效、精准、温和的天然催化剂,驱动并调控生物体内复杂的代谢网络,构成生命运行的基础。它是生物进化的智慧结晶,是亿万年自然选择塑造出的“分子机器”。
当“纳米”遇见“酶”,一个充满交叉与融合意蕴的新概念应运而生——纳米酶。21世纪初期,这一概念在中国首次被提出。从“偶然”发现纳米材料具有类酶催化活性,到揭示纳米尺度与微观结构赋予其类生物催化能力的独特机制,纳米酶理论在材料、化学、生物、物理等多个学科的交汇点上不断发展。它不仅拓展了催化科学的边界,提出了区别于传统化学催化与生物催化的全新催化方式,也为探索生命起源过程中无机分子如何走向有序化学网络提供了全新的视角。
在应用层面,纳米酶融合了天然酶的高效、温和与人工催化剂的稳定性,正在重塑催化技术的未来。同时,其具备的环境响应性、活性可调性、多重酶功能和易于系统集成等特性,使其在疾病诊疗、智能制造、绿色能源等前沿领域展现出广阔的应用前景。
请读者随本书开启一场穿越时空和尺度的科学探索,从纳米结构表面的量子效应,到38亿年前海底热泉中的生命萌芽;从化工厂的反应釜,到田野间的一株大豆;从实验室的反应瓶,到病床前的治疗装置;从当下的科技前沿,到未来的地月空间站……让我们在这场由中国科学家引领的世界级科技创新旅程中,跨越无机与有机的界限,连接人工与天然的边界,见证“微小”如何构筑“宏大”的无限可能。
在这本书的撰写过程中,张若飞博士协助核查了部分章节,马龙博士、侯亚欣博士提供了部分章节所需的资料与素材,徐冉等亦为相关内容贡献了宝贵的创意。在此谨向上述各位表示诚挚的谢意,同时一并感谢所有在…